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Dienstag, 30.05.2017
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Warum werden Löwen nicht so groß wie Elefanten?

Energiebilanz begrenzt Raubtiergröße auf rund eine Tonne Gewicht

Warum gibt es nur sehr wenige große Fleischfresser im Tierreich, aber gewaltige Pflanzenfresser wie die Elefanten? Wissenschaftler haben jetzt untersucht, warum die räuberisch lebenden Säugetiere der Vergangenheit aber auch der Gegenwart tendenziell immer kleiner sind als die Pflanzenfresser und auch, warum die heutigen Vertreter dieser Gruppe mit zu den gefährdetsten Arten gehören.
Löwenpärchen

Löwenpärchen

Die meisten räuberisch lebenden Säugetiere sind, verglichen mit den großen ausgestorbenen Pflanzenfressern der Vergangenheit, ziemlich klein. Vor einigen Tausend Jahren bevölkerten Mammut und noch früher Reisensäuger wie der 15 Tonnen schwere Indricotherus die Landflächen der Erde. Im Gegensatz dazu wog das größte ausgestorbene Raubtier unter den Säugern, der Kurzkopfbär, gerade mal eine Tonne, das größte Landraubtiere der Gegenwart, der Eisbär, ist mit einer halben Tonnen sogar noch leichter.

Energie als limitierender Faktor


Der Biologe Chris Carbone und seine Kollegen vom Institut für Zoologie der Zoologischen Gesellschaft London haben genauer untersucht, warum das so ist. Sie modellierten die Energiebilanz der Carnivoren im Verhältnis zu Größe von Räuber und Beute und verglichen diese Berechnungen mit den Stoffwechselraten und dem Energiebedarf von wildlebenden Vertretern verschiedener Arten von Raubsäugern. Es zeigte sich, dass tatsächlich schon aus energetischen Gründen räuberische Säugetiere nicht viel mehr als eine Tonne wiegen können.

Eine der Ursachen dafür ist ihr hoher Energiebedarf: Raubtiere gehören zu den Landsäugetieren, die gemessen an ihrer Größe die größten Gebiet durchstreifen, immer auf der Suche nach passender Beute Entsprechend hoch ist ihr Energieverbrauch. Während kleine Räuber meist Beute suchen, die deutlich kleiner ist als sie selbst, dafür aber häufiger und leichter zu fangen ist, haben sich die Raubtiere ab der Größe von 15 bis 20 Kilogramm aufwärts in der Regel auf Beute ihrer eigenen Gewichts- und Größenklasse spezialisiert. Dadurch ist der Energiegewinn wenn sie ihre Beute erlegen, im Verhältnis höher – die Jagd „lohnt“ sich eher. Andererseits aber sind genau diese Beutetiere nicht mehr so leicht zu fangen und die Räuber müssen entsprechend mehr Anstrengungen unternehmen, um sie zu erwischen und zu überwältigen.


Größer werden „lohnt“ sich nicht


Raubtiere von der Größe eines Luchses könnten diesen Mehraufwand noch ausgleichen, indem sie einfach auf eine noch größere Beute umsteigen. Doch auch dabei verbrauchen sie mehr als die doppelte Energie, die ein gleichgroßer, auf kleinere Beute spezialisierter Räuber verbrauchen würde. Und ab einer bestimmten Größe geht diese Strategie schon deshalb nicht mehr auf, weil eine Beute in entsprechender Größe ganz einfach fehlt.

Die größten Raubtiere der Vergangenheit, Raubsaurier wie Tyrannosaurus rex oder Giganotosaurus, konnten wahrscheinlich nur deshalb überleben, weil sie nicht zu den gleichwarmen Säugetieren gehörten. Als Reptilien hatten sie wahrscheinlich einen deutlich geringeren Grundumsatz und diese niedrigere Stoffwechselrate bedeutet auch weniger Energiebedarf. Interessanterweise entsprechen Schätzungen der metabolischen Rate dieser Raubtiere in etwa der der heutigen eine Tonne schweren räuberischen Landsäugetiere.

Große Räuber anfälliger für Umweltveränderungen


Die Großräuber haben es wirklich nicht leicht: Selbst innerhalb dieser Größengrenzen sind sie besonders anfällig für Bedrohung durch Umweltveränderungen oder den Menschen. In der Vergangenheit haben sie fast durchgängig höhere Aussterbensraten als kleinere Arten – auch bevor der Mensch auf den Plan trat. Auch hierfür bieten die Modelle der Forscher eine Erklärung: Räuber an der oberen Größengrenze sind stark abhängig von der ausreichenden Versorgung mit entsprechend großer Beute. Nur dann können sie ihren hohen Energieverbrauch ausgleichen.

Doch schon kleine Störungen der Umwelt, sei es durch den Menschen oder andere Faktoren, kann dazu führen, dass die großen Pflanzenfresser abwandern oder seltener werden. Für die großen Raubtiere jedoch kann schon eine geringe Abnahme der Populationsdichte ihrer Beute die Energieverbrauch für Aufspüren und Jagen derart in die Höhe treiben, dass sie im „Minus“ landen – und als Folge aussterben.
(Public Library of Science, 16.01.2007 - NPO)
 
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